捣固车ALC对接软件的开发

摘 要：采用了CPIII测量网用安伯格小车测量静态数据指导了捣固的作业确保新修铁路线开通，大大提高了捣固作业的效率也积累了大量的数据经验，之前采用手动的方法处理和转换了大量Excel的数据。从作业的标准化考虑和捣固作业的误差产生原理，从数据的分析和测量的时候与数据对接的问题提出了对数据软件的开发程序流程，现完成了对软件的开发并取得了现场作业的良好效果。

关键词：数据处理；CPIII；Excel；文件格式

前言

在现在铁路提速中掌握新的思路提高工作效率很有必要。为了适应先进测量设备提供的数据量，保证数据快捷准确的导入到作业的计算机系统中是个新的快捷的方法。现在高速铁路大量运用了CPIII精确的数据测量网，同时通过轨检小车可以准确的测量出保证轨道几何尺寸的参数，过去传统的导入数据的方式是通过数据人工处理后打印成纸质的核对一个一个的数据输入到大型养路机械的计算机里面。

通过在东环线施工中手动把测量数据在电脑上面进行处理后导入到大型养路机械的计算机系统（ALC）里面的经验，从而考虑开发一个对固定数据进行处理的软件实现对其数据进行快捷准确的导入。这个软件数对EXCEL文件格式的数据进行转变的同样也可适应于既有线的数据处理，灵活方便。

1 CPIII测量网的介绍

CPIII测量网在高速铁路中运用广泛其有如下的特点：CPIII测量网控制点数量众多。沿设计的线路方向通常每公里有16对即32个控制点；CPIII测量网精度要求高。每个控制点与相邻5个控制点的相对点位中误差均要求小于1mm；控制的范围长。线路有多长，控制网的长度就有多长；CPIII测量网是一个平面位置和高程位置共点的三维控制网。控制点通常设置在接触网杆上（路基部分）、防撞墙上（桥梁部分）和围岩上（隧道部分）。测站和测点均强制对中，测点标志要求具有互换性和重复安装性，X、Y、Z三维互换性和重复安装性误差要求小于0.3mm；CPIII测量网图形规则对称，多余观测数多，可靠性强；CPIII测量网是一个标准的带状控制网，其纵向精度高、横向精度略差；CPIII测量网的三维坐标点，是一个虚拟的控制点，其对应的位置是CPIII目标组件中棱镜的几何中心[2]。

2 捣固作业误差的产生

2.1 拨道误差的产生

由于捣固车作业中的D点小车在未整正的线路上，因此C点小车检测的偏差就不是实际C点的偏差。包含了D点的偏差，其中的偏差量就是车体长度的一个比值，跟CD点小车长度在整个拨道系统的长度比值有关系，其各种车型和采用的拨道方法的值稍有差异，为了保证在长直有较好的方向性就设计了激光拨道虚拟的把D点小车的位置进行了远移从而很大程度的减小了誤差。

2.2 起道误差的产生

参照[1]抄平原理示一章的描述，我们也是可以知道抄平作业的时候，以M为基点起道值的大小是由F、R点的反馈而影响。

R、F点对M的影响值：f（x）=kR×Fy（x-6.12）+kF×Fy（x+11.12）

因为M是作业点，R是后作业的完成点，F是前端的未作业位置。线路对起道的影响量就是F对其的kF的误差系数针对不同的车型就有不同的影响量。

3 ALC计算机处理原理

ALC线路文件在配合Ver文件的情况下能对数据的前端偏差和高程偏差通过数字量变换成模拟量后加入到对应的拨道起道系统的电路里面指导大型养路机械的捣固作业用精准的作业来对应不同的线路情况。

所以使用ALC，使用精测精捣数据，能在原理上消除线路的不平顺对捣固车作业产生的误差使得作业，效率得到了很大的提升。

4 数据处理的介绍和流程

4.1 数据处理的介绍

数据的处理是基于对EXCEL能识别的数据处理成ALC能直接进行作业，的数据，对接过程完成了对数据和大机捣固车作业系统的对接。

因为Excel在工程中是使用广泛而普遍的数据格式：在工程测量中的应用、数字水准仪及其在工程测量中的应用、智能型全站仪中的新技术、隧道断面测量系统及其使用、TGO/LGO GPS基线解算与网平差、RTK GPS技术及其在线路测设中的应用、桥梁三维位移自动化监测系统的设计与实现、海上打桩定位系统的设计与实现，高速铁路无碴轨道施工CP0、CPI、CPII控制网的建网测量与数据处理、CPIII控制网的建网测量与数据处理、高速铁路无碴轨道施工测量、衡量无碴轨道平顺性的主要指标及其测量、轨检仪等[3]。

4.2 数据的处理方法

数据的主程序处理流程为：

开始→读入文件→设定参数→初始化参数→数据列变换子程序→里程比较子程序→单位的变换和数据列变换子程序→加入标头标尾

可以知道程序是实现把规定好文件格式的Excel文件样式的文件格式的顺序和作业所需的数据参数后，把数据读入到程序的后台中间来，对数据进行初始化就进行列的变换到ALC认可的数据排列方式，里程比较子程序是其中一个重要的环节，按照人工剔除测量换站时候出现的里程重叠其到一定的数据量的时候其工作量是很大的，尤其处理数据人员疲劳后容易造成数据的漏剔。对正确的数据做成连续的数据流后程序后进行数据格式的变换和加上附加列的变换，基本程序完成了大部分的加上最后的标头标尾和文件格式的转变后就得到了能导入到ALC作业程序的VER格式的文件。

这样对数据的分析方便了安伯格小车的大量数据后采用人工的输入情况和对数据换站产生的里程数据的重叠现象，这样大大加快人工录入数据的过程，当然在其他营运线在实施精测精捣有数据录入需求的时候也可以运用此程序的处理如图1，按照修理线路的数据规定好数据的记录标准，在后续对铁路线路维修的数据交流、分析作用是巨大。

参考文献

[1]韩志青，唐定全.抄平起拨道捣固车[M].中国铁道出版社，2004.

[2]潘正风.高速铁路轨道平面控制网（CPⅢ）测量原理的探讨[J].测绘通报，2016，08：44-46.

[3]杨胜龙.Excel在工程测量中的应用[J].地理空间信息，2004，2（4）：38-39.

作者简介：刘治辉，男，中国铁道科学研究院研究生部研究生，广州大型养路机械运用检修段，工程师。